發(fā)展中的電源x

發(fā)展中的化學(xué)電源原電池發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)發(fā)生得電子的還原反應(yīng)原電池原理復(fù)習(xí)1.在右圖所示的裝置中，a的金屬性比氫要強(qiáng)，b為碳棒，關(guān)于此裝置的各種敘述不正確的是()

A.碳棒上有氣體放出，溶液的pH增大

B.a是正極，b是負(fù)極

C.導(dǎo)線中有電子流動(dòng)，電子從a極流到b極

D.a極上發(fā)生了氧化反應(yīng)B1）化學(xué)電池有三大類型：

、

、

.

一次性電池二次電池燃料電池

2）特點(diǎn)：①一次電池：不可充電，如干電池（又稱為鋅錳電池，是最早使用的化學(xué)電池）②二次電池：可循環(huán)利用，放電過程是將

能轉(zhuǎn)化為

能；充電過程是將

能轉(zhuǎn)化為

能。③燃料電池：可不斷充入氧化劑、還原劑連續(xù)使用，最理想的燃料是

。（1）產(chǎn)物為水，無污染（2）與其它能源比，反應(yīng)相同質(zhì)量，放出能量多（3）來源廣化學(xué)電

電化學(xué)H2

二、發(fā)展中的化學(xué)電源1、干電池干電池是一種伏打電池,利用某種吸收劑(如木屑或明膠)使內(nèi)含物成為不會(huì)外溢的糊狀。常用作手電筒照明、收音機(jī)等的電源。酸性鋅錳干電池是最早進(jìn)入市場(chǎng)的實(shí)用電池（1）普通鋅錳干電池優(yōu)點(diǎn)：制作簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜。缺點(diǎn)：放電時(shí)間短，電壓下降快。二、常見的化學(xué)電池1.干電池(一次性電池)電極:電解液：NH4Cl、ZnCl2和淀粉糊

另有黑色的MnO2粉末，吸收正極產(chǎn)生的H2，防止產(chǎn)生極化現(xiàn)象。電極方程式：負(fù)極(Zn):Zn－2e-＝Zn2＋(1)鋅錳干電池缺點(diǎn)：電量小，污染大優(yōu)點(diǎn)：攜帶方便負(fù)極:Zn正極:碳棒氧化（2）堿性干電池堿性電池是個(gè)人音響、照相機(jī)等地首選電源。堿性電池

電解液:酸性NH4Cl→堿性KOH（離子導(dǎo)電性更好）負(fù)極：鋅片→鋅粉（反應(yīng)面積成倍增長(zhǎng)，使放電電流大幅度提高）優(yōu)點(diǎn)：比能量和儲(chǔ)存時(shí)間有所提高，適用于大電流和連續(xù)放電(2)堿性鋅錳干電池電極:負(fù)極:Zn正極:碳棒電解液：KOH、ZnCl2和淀粉糊優(yōu)點(diǎn)：性能好壽命長(zhǎng)二、發(fā)展中的化學(xué)電源1.干電池（1）一次性電池：（2）普通鋅錳電池：Zn-2e-=Zn2+（3）堿性鋅錳電池：[課本P39]、[設(shè)計(jì)P43]NH4Cl負(fù)極？正極？電解質(zhì)：缺點(diǎn)：Zn-2e-+2OH-=Zn(OH)2KOH負(fù)極？正極？電解質(zhì)：優(yōu)點(diǎn):使用壽命短，易泄漏使用壽命長(zhǎng)，不易泄漏（4）應(yīng)用：卡式錄音機(jī)、閃光燈、電動(dòng)玩具、袖珍電視機(jī)等放電之后不能充電內(nèi)部的氧化還原反應(yīng)是不可逆的2MnO2+2NH4++2e-=Mn2O3+2NH3+H2O2MnO2+2H2O+2e-=2MnO（OH）+2OH－ZnCZnC鋅錳電池電極反應(yīng)：負(fù)極：正極：Zn–2e-==Zn2+2NH4++2e-==2NH3+H2總反應(yīng)：Zn+2NH4+=Zn2++2NH3+H2

鋅-錳干電池在使用過程中，鋅會(huì)逐漸溶解，鋅外殼變薄，最后內(nèi)部的糊狀電解質(zhì)泄露出來，對(duì)電器腐蝕。

為了防止泄露，在外殼套上金屬筒或塑料筒，制成防漏電池。P42【思考與交流】為什么鋅錳干電池放置過久會(huì)失效？

為了延長(zhǎng)電池壽命和提高其性能，人們將電池內(nèi)的電解質(zhì)

換成濕的

，制成了

電池。NH4ClKOH堿性鋅錳負(fù)極：Zn+OH-–2e-==Zn(OH)22．下列有關(guān)電池?cái)⑹稣_的是A．水果電池是高效環(huán)保的家用電池B．鋅錳干電池是一種常用的二次電池C．鋅錳干電池碳棒是負(fù)極，鋅片是正極D．鋅錳干電池工作一段時(shí)間后鋅外殼逐漸變薄D3.現(xiàn)在各類堿性電池已經(jīng)占有了越來越多的市場(chǎng)份額，這類電池廣泛地應(yīng)用于各種小型用電器(如照相機(jī).收音機(jī)等)中。有一種新型的鋅錳電池就是這種堿性電池，它是在傳統(tǒng)鋅錳電池的基礎(chǔ)上改進(jìn)的。下列對(duì)于堿性鋅錳電池的敘述中正確的是()A.由于堿性物質(zhì)的存在，這種電池的缺點(diǎn)是容易漏液失效B.這種電池較傳統(tǒng)鋅錳電池使用壽命長(zhǎng)C.這種電池的電解質(zhì)由傳統(tǒng)的KOH改進(jìn)為NH4ClD.這種電池的電解質(zhì)由傳統(tǒng)的NH4Cl

改進(jìn)為KOHBD4.日常所用干電池其電極分別為碳棒和鋅皮，以糊狀NH4Cl和ZnCl2作電解質(zhì)(其中加入MnO2氧化吸收H2)，電極反應(yīng)可簡(jiǎn)化為：Zn－2ｅ-＝Zn2+；2NH4+＋2e-＝2NH3↑＋H2↑

(NH3再用于結(jié)合Zn2+。)根據(jù)上述敘述判斷下列說法中正確的是()A、Zn為正極，碳為負(fù)極B、Zn為負(fù)極，碳為正極C、工作時(shí)電子由碳極經(jīng)外電路流向Zn極D、電池工作時(shí)正極發(fā)生氧化反應(yīng)B2、充電電池2、充電電池：氧化還原反應(yīng)在充電時(shí)可以逆向進(jìn)行。1、充電電池又稱二次電池，能夠重復(fù)使用至一定的周期。手機(jī)專用電池?cái)z像機(jī)專用電池筆記本電腦專用電池化學(xué)能放電充電電能鉛蓄電池:

電極：Pb為負(fù)極,PbO2為正極.電解液:30%的H2SO4溶液

優(yōu)點(diǎn)：可反復(fù)使用多次

缺點(diǎn)：污染大用途：目前汽車上使用的電瓶大多仍是鉛蓄電池，它還廣泛用于國(guó)防、生產(chǎn)、生活等領(lǐng)域。鉛蓄電池：最早使用的充電電池。（1）鉛蓄電池特點(diǎn)：鉛蓄電池的電壓穩(wěn)定，使用方便安全可靠，可再次充電使用。2、充電電池二次電池：氧化還原反應(yīng)在充電時(shí)可以逆向進(jìn)行。鉛蓄電池負(fù)極？正極？總反應(yīng)：放電：化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能充電：電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能PbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電電解質(zhì)？?jī)?yōu)缺點(diǎn)：應(yīng)用：可充電，比干電池使用壽命長(zhǎng)；但體積大，有污染汽車上使用的電瓶等鉛蓄電池：放電時(shí):正極材料是

負(fù)極材料是

，電解質(zhì)是

。PbO2PbH2SO4負(fù)極：正極：總反應(yīng)：Pb+SO42-—2e-＝PbSO4PbO2+4H++SO42-+2e-＝PbSO4+2H2OPbO2+Pb+2H2SO42PbSO4+2H2O放電充電②鎳鎘充電電池：負(fù)極：正極：電解質(zhì)：優(yōu)缺點(diǎn)：應(yīng)用：CdNiO(OH)KOH具有殘留性記憶，可重復(fù)使用500次以上，體積??；但鎘有致癌作用,如不回收，會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重污染廣泛用于收錄機(jī)、無線對(duì)講機(jī)、電子閃光燈、電動(dòng)剃須刀等鎳鎘電池鎘有致癌作用，有被鎳氫電池取代的趨勢(shì)。鋰離子電池鋰離子電池是新一代可充電的綠色電池。特點(diǎn)：高能電池，電壓高，質(zhì)量輕，貯存時(shí)間長(zhǎng)等。用途：現(xiàn)已成為筆記本電腦、移動(dòng)電話、攝像機(jī)、手表、心臟起搏器等低功耗電器的主流。筆記本電腦專用電池

鋰電池（有機(jī)溶劑電解液）負(fù)極：2Li-2e—=2Li+正極：I2+2e—=2I—總反應(yīng)：2Li+I2=2LiI

跟相同質(zhì)量的其它金屬作負(fù)極相比，使用壽命延長(zhǎng)，高能、質(zhì)輕、電壓高、工作效率高、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)。發(fā)展中的電池

電池中含有大量的重金屬如鋅、鉛、鎘、汞、錳等。據(jù)專家測(cè)試，一節(jié)紐扣電池能污染60萬升水；一節(jié)一號(hào)電池爛在地里，能使一平方米的土地失去利用價(jià)值。若將廢舊電池混入生活垃圾一起填埋，滲出的重金屬物質(zhì)就會(huì)滲透土壤、污染地下水，進(jìn)而進(jìn)入魚類、農(nóng)作物等，破壞人類的生存環(huán)境，間接威脅到人類的健康，有的還能致癌。所以我們不要亂扔電池，要及時(shí)回收。

廢舊電池的回收利用5.下列電池中不屬于二次電池的是()A.堿性鋅錳電池 B.鉛蓄電池 C.鎳鎘電池 D.鋰離子電池6.隨著人們生活質(zhì)量的不斷提高，廢電池必須進(jìn)行集中處理的問題被提到議事日程，其首要原因是()A.利用電池外殼的金屬材料 B.防止電池中汞.鎘和鉛等重金屬離子對(duì)土壤和水源的污染C.不使電池中滲泄的電解液腐蝕其他物品D.回收其中石墨電極BA7.據(jù)報(bào)道，鋅電池可能取代目前廣泛應(yīng)用的鉛蓄電池，因?yàn)殇\電池容量更大，而且沒有鉛污染。其電池反應(yīng)為：2Zn+O2＝2ZnO，原料為鋅粒.電解質(zhì)和空氣，則下列敘述正確的是(

)

A.鋅為正極，空氣進(jìn)入負(fù)極反應(yīng)

B.負(fù)極反應(yīng)為Zn－2e-＝Zn2+

C.正極發(fā)生氧化反應(yīng)

D.電解液肯定不是強(qiáng)酸BD8.鋰電池是一代新型高能電池，它以質(zhì)量輕、能量高而受到了普遍重視，目前已研制成功多種鋰電池，某種鋰電池的總反應(yīng)為L(zhǎng)i+MnO2=LiMnO2,下列說法正確的是（）A、Li是正極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i－e-=Li+B、Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i－e-=Li+C、Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為MnO2+e-=MnO2–D、Li是負(fù)極，電極反應(yīng)為L(zhǎng)i－2e-=Li2+B3、燃料電池——高效、環(huán)境友好的化學(xué)電池它的電極材料一般為活性電極，具有很強(qiáng)的催化活性，如鉑電極，活性炭電極等。(例如：H2和O2的燃料電池，CH4和O2的燃料電池)燃料電池是一種連續(xù)地將燃料和氧化劑的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)電池。小型高性能燃料電池

氫氧燃料電池工作原理：總反應(yīng)：2H2

+

O2

=2H2O通入的氣體在電極表面放電，電池只是作為一個(gè)反應(yīng)器。與其它電池區(qū)別：反應(yīng)物不是儲(chǔ)存在電池內(nèi)。用途：氫氧燃料電池目前已應(yīng)用于航天、軍事通訊、電視中繼站等領(lǐng)域

燃料電池H2O2負(fù)極H2：

H2-2e-=2H+

正極O2：O2+2H2O

+4e-=4OH-總反應(yīng)：O2+2H2

=2H2OH+OH-H2O介質(zhì)電池反應(yīng)：

2H2+Ｏ２=2H2O

酸性（H2SO4）負(fù)極正極中性負(fù)極

正極堿性（KOH）（記這個(gè)）負(fù)極正極2H2-4e-=4H+

O2

+4e-

+2H2O=4OH-2H2-4e-=4H+

O2

+4e-

+4H+

=4H2O2H2-4e-

+4OH-=4H2OO2+4e-+2H2O=4OH-*氫氧燃料電池的電極反應(yīng)一定要會(huì)判斷：酸性有H+(肯定沒OH-）；堿性有OH-(肯定沒

H+

）⑵甲烷氧氣燃料電池該電池用鉑片插入KOH溶液中作電極，在兩極上分別通甲烷和氧氣負(fù)極：正極：放電總反應(yīng)式：CH4+10OH——8e—=CO32—+7H2O2O2+4H2O+8e—=8OH—CH4+2O2+2KOH=K2CO3+3H2O9．下列化學(xué)電池不易造成環(huán)境污染的是A．氫氧燃料電池B．鋅錳電池

C．鎳鎘電池D．鉛蓄電池A10.阿波羅宇宙飛船使用的是氫氧燃料電池，其電極反應(yīng)為：2H2＋4OH-

→4H2O＋4e-，O2＋2H2O＋4e-

→4OH-。

在負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是

正極發(fā)生的是

.

(填氧化或還原)反應(yīng).H2

還原KOH溶液H2O2H2Oab11：1969年美國(guó)“阿波羅11號(hào)”登月成功。飛船上使用的氫氧燃料電池是一種新型的化學(xué)電池，其構(gòu)造如圖示：兩個(gè)電極均由多孔性碳制成，通入的氣體由孔隙逸出，并在電極表面放電。1、a是

極，

b是

極2、外電路電子流向：負(fù)正

a→b12．氫氧燃料電池已用于航天飛機(jī)。以30%KOH溶液為電解質(zhì)的這種電池在使用時(shí)的電極反應(yīng)如下：2H2＋4OH-－4e-==4H2OO2＋2H2O＋4e-==4OH-下列說法錯(cuò)誤的是A．氫氣通入正極，氧氣通入負(fù)極B．燃料電池的能量轉(zhuǎn)化率不能達(dá)到100%C．供電時(shí)的總反應(yīng)為：2H2＋O2====2H2OD．產(chǎn)物為無污染的水，屬于環(huán)境友好電池A13．（07年廣東）科學(xué)家近年來研制出一種新型細(xì)菌燃料電池，利用細(xì)菌將有機(jī)物轉(zhuǎn)化為氫氣，氫氣進(jìn)入以磷酸為電解質(zhì)的燃料電池發(fā)電。電池負(fù)極反應(yīng)為：

A.H2＋2OH－＝2H2O＋2e－

B.O2＋4H＋＋4e－＝2H2OC.H2＝2H＋＋2e－

D.O2＋2H2O＋4e－＝4OH－C（1）鈕扣電池：不銹鋼制成一個(gè)由正極殼和負(fù)極蓋組成的小圓盒，盒內(nèi)靠正極一端填充由Ag2O和少量石墨組成的正極活性材料，負(fù)極蓋一端填充鋅汞合金作負(fù)極活性材料，電解質(zhì)溶液為濃KOH溶液，已知電池內(nèi)Zn的氧化產(chǎn)物為ZnO，（2）銀-鋅電池負(fù)極：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O

正極：Ag2O+H2O

+2e-=2Ag+2OH-總反應(yīng)：

Ag2O+Zn=ZnO+2Ag發(fā)展中的電池⑶Al—空氣—海水電池負(fù)極：正極：放電總反應(yīng)式：4Al—12e—=4Al3+3O2+6H2O+12e—=12OH—4Al+3O2+6H2O=4Al(OH)314.已知空氣-鋅電池的電極反應(yīng)為：鋅片：Zn+2OH--2e-=ZnO+H2O

石墨：O2+2H2O+4e-=4OH-

根據(jù)此判斷，鋅片是()。

A.負(fù)極，并被氧化B.負(fù)極，并被還原

C.正極，并被氧化D.正極，并被還原15.銀鋅電池廣泛用作各種電子儀器的電源，它的充電和放電過程可以表示為2Ag+Zn(OH)2Ag2O+Zn+H2O，在此電池放電時(shí)，負(fù)極上發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)是()A.Ag B.Zn(OH)2 C.Ag2O D.Zn充電放電

AD小結(jié)化學(xué)能與電能二.發(fā)展中的化學(xué)電源一次性電池——干電池二次電池（充電電池）燃料電池普通鋅錳電池堿性鋅錳電池鉛蓄電池鎳鎘充電電池鋰離子電池氫氧燃料CH4燃料電池各種各樣的電池空氣電池單晶硅太陽能電池1.鋅錳干電池(一次性電池)(1)普通鋅錳電池負(fù)極材料是：

正極材料是：

電解質(zhì)是

.

(2)堿性鋅錳干電池負(fù)極材料是：

正極材料是：

電解質(zhì)是

.

改進(jìn)后堿性鋅錳電池的優(yōu)點(diǎn)：

.

【自主學(xué)習(xí)】2.充電電池(二次性電池)(1)鉛蓄電池負(fù)極材料是：

正極材料是：

電解質(zhì)是

優(yōu)點(diǎn)：

缺點(diǎn)：

.

(2)鎘鎳電池負(fù)極材料是：

正極材料是：

電解質(zhì)是

優(yōu)點(diǎn)：

缺點(diǎn)：

.

(３)鋰電池鋰亞硫酰氯電池(Li-SOCl2)：8Li+3SOCl2=6LiCl+Li2SO3+2S負(fù)極：

；正極：

?！咀灾鲗W(xué)習(xí)】3.氫-氧燃料電池負(fù)極通入

正極通入

.

【自主學(xué)習(xí)】2、一種新型燃料電池，一極通入空氣，另一極通入丁烷氣體；電解質(zhì)是摻雜氧化釔(Y2O3)的氧化鋯(ZrO2)晶體，在熔融狀態(tài)下能傳導(dǎo)O2—。下列對(duì)該燃料電池說法正確的是A．電池的總反應(yīng)是：2C4H10+13O2→8CO2+10H2OB．在熔融電解質(zhì)中，O2—由負(fù)極移向正極C．通入空氣的一極是正極，電極反應(yīng)為：

O2+4e—==2O2—D．通入丁烷的—極是正極，電極反應(yīng)為：

C4H10+26e—+13O2—==4CO2+5H2OAC8．對(duì)于鋅一銅一稀硫酸組成的原電池裝置中，當(dāng)導(dǎo)線中有1mol電子通過時(shí)，理論上的